鋼筋混凝土在實際工程中的應用

姚霞

摘 要：本研究選擇鋼筋混凝土在實際工程中的應用做詳細分析，引進國外先進實例做理論指導。

關鍵詞：鋼筋混凝土;實際工程;應用

1.自密實混凝土中鋼筋混凝土界面質量的評定

相關學者研究了7種不同的自密實混凝土和4種具有不同流變特性的常振混凝土混合料。 采用數字圖像分析方法對不同澆筑高度下含鋼筋的斷面進行了診斷。 研究表明，自密實混合料的粘度和 nvc 中的坍落度值對界面質量有很大影響。 與傳統振搗混凝土相比，自密實混凝土混合物在鋼-混凝土界面表現出更強的內在穩定性和粘結性。

2.提前荷載對鋼筋混凝土平板抗沖切性能的影響

在建造過程中，多層樓宇的鋼筋混凝土平板在拆除模板及裝載平板時，可能會較平時提早裝載，以符合工程時間指標。 一些實例研究表明，在施工過程中過早加載的平板在達到其全部特征強度（28天）之前就已經破壞，并用于結構設計。本研究旨在依據現行建筑規范，透過試驗測試及設計應用，來解決這個問題。這項研究對8個尺寸為1100 * 1100mm 和總厚度為120mm 的試件進行了試驗測試。所有標本均由一個尺寸為150150毫米的方柱支撐，并在四個角落裝載跨度為1050毫米的標本。相關學者在三個研究樣本中使用了加速劑，以達到較高的混凝土早期抗壓強度，而不是使用這些加速劑的普通混凝土。結果表明，普通混凝土板的混凝土抗壓強度從25n / m2增加到35n / m2（增加40%） ，在不摻早期外加劑的情況下，抗沖切能力提高了26% ，而在澆筑后7d 加載到45n / m2（增加80%）時，抗沖切能力提高了49% 。此外，使用加速劑后，混凝土早期抗壓強度增加，7天和14天后，鋼筋混凝土板的抗沖切能力分別比未加速劑的混凝土板提高31% 和29% 。根據鋼筋配筋率，bs8110-97和歐洲規范2004（ec2）設計規范對28天的沖切承載力的預測最準確，而 aci-2014和 ecp 203-2018的計算方程未考慮鋼筋配筋率，顯得較為保守。在早期階段，bs8110-97和歐洲規范 -2004（ec2）設計方程不能準確預測沖切承載力，而 aci 和 ecp 提供了可靠的方程。 在拆除模板前，建議使用混凝土早期的實際抗壓強度（例如7天）計算平板的沖切抗力，以防止任何過早的荷載[1]。

3.研究在海洋及各種氣候環境下，使用不同類型混凝土建造的鋼筋混凝土結構的長期耐蝕性

混凝土結構及基礎設施的業主及資產管理公司都十分關注鋼筋混凝土內鋼材的腐蝕問題。文獻表明，對于不同類型的鋼筋混凝土在相似的氯離子和環境溫度條件下的長期腐蝕行為的研究很有限。有研究介紹了在不同氯離子和溫度條件的耦合作用下，研究不同類型鋼筋混凝土長期抗腐蝕性能的綜合試驗方案的結果。 研制了由普通混凝土、輕質混凝土和自密實混凝土組成的大尺寸試件（板）。試樣分別在不同程度的氯化物和三種溫度下經受了365天的腐蝕。試驗結果 建立了不同類型混凝土的腐蝕速率與氯離子含量、溫度和時間的函數關系 [2]。

4.體外預應力 hfrp 片材加固鋼筋混凝土梁疲勞性能的數值研究

外部 frp （纖維增強聚合物）加固法被認為是恢復或提高鋼筋混凝土（鋼筋混凝土）梁承載力的有效方法。本研究主要針對混雜纖維加固 rc 梁之疲勞性能進行數值模擬。首先對梁進行預裂處理，然后用 hfrp 加固，再進行疲勞加載。測試變量是 hfrp 的預應力。采用 abaqus 中的用戶子程序 umat 實現組分材料的本構模型。仿真結果與實驗數據吻合較好。發現參考梁和加強梁的破壞都是由縱向鋼筋的疲勞斷裂引起的。預應力 hfrp 可以顯著降低縱向鋼筋的應力值，抑制裂縫的擴展，從而提高加固后鋼筋混凝土梁的疲勞壽命[3]。

5.在同心和偏心荷載作用下，用棒網加固的高韌性纖維鋼筋混凝土夾套（bmhdc）砌體柱

有研究介紹了用高延性纖維鋼筋混凝土（bmhdc）護套加固粘土磚砌體柱的抗壓性能試驗研究結果。通過對砌體柱的破壞模式、峰值荷載、軸向荷載-位移曲線和延性的分析，證明了 bmhdc 護套是一種有效的加固技術，初始偏心距并不影響其使用效果。 此外，為了便于加固設計在實際應用中的應用，根據磚的平面截面假定和修正的雙軸強度準則，提出了同心受壓和偏心受壓加固砌體柱承載力的理論預測。

6.沖擊荷載作用下梁柱外鋼筋混凝土節點的試驗與數值研究

梁柱節點是特殊抗彎框架中的關鍵單元，它控制著結構在地震、爆炸和沖擊等極端事件下的受力性能和破壞機理。 相關工作進行了研究的動態響應的鋼筋混凝土（rc）外梁-柱子組件受到沖擊波。為此，研制了一套儀器化的激波管裝置來研究接頭的動態響應。激波引起的瞬態位移和加速度沿梁長離散位置測量，并記錄整個激波事件用高速攝像機。這些節點組件包含了各種缺陷，如梁抗剪能力弱、梁抗彎能力弱、柱抗剪能力弱，以說明設計指南中的限制。研究了約束鋼筋對梁柱節點抗震性能的影響。 目前的研究結果表明，符合抗震設計準則的鋼約束加強時，受到沖擊波載荷條件的節點組件。

參考文獻：

[1]Jingjing Feng，Jianwei Sun. A comparison of the 10-year properties of converter steel slag activated by high temperature and an alkaline activator[J]. Construction and Building Materials，2020，234.

[2]Dan Liu，Daoxin Liu，Xiaohua Zhang，Chengsong Liu，Amin Ma，Xingchen Xu，Wencang Zhang. An investigation of fretting fatigue behavior and mechanism in 17-4PH stainless steel with gradient structure produced by an ultrasonic surface rolling process[J]. International Journal of Fatigue，2020，131.

[3]Shilei Li，Jing Hu，Wei-Ying Chen，Jingyue Yu，Meimei Li，Yandong Wang. Evolution of cellular dislocation structures and defects in additively manufactured austenitic stainless steel under ion irradiation[J]. Scripta Materialia，2020，178.